介绍了土压平衡式盾构机土压平衡的工作原理，在盾构模拟试验台上采用自整定PID对盾构密封舱内的土压力进行了实时控制。由模拟实验可知，在保持推进速度不变的情况下，通过对密封舱内土压力的实时监测来控制螺旋输送机转速的实时变化，可控制密封舱内土压力在设定的范围内，从而达到控制地表沉降、减少地表变形的目的。

将RNG k-ε湍流模式与多相流技术相结合,对球阀阀口的三维气穴流场进行了数值模拟,计算了小球在对称位置与非对称位置的气穴流场.运用高速摄像机观察了阀口附近的气穴现象,与模拟结果比较,相当吻合.对球阀有无气穴现象分别进行了噪声测试和频谱分析.实验结果表明阀口气穴现象以2500 Hz的频率周期性地发生,小球及小球弹性系统在轴向的固有频率远小于2500 Hz,而且频率2500 Hz对应的噪声级很高.比较了数值模拟得到的对称与非对称气穴区域与实验观察到的气穴云变化.进一步预测阀的横向振动使得气穴现象周期性发生.

非全周开口滑阀是液压阀的基本结构形式之一,其阀口是在阀芯凸肩圆周上均布若干不同形状的节流槽,用于获得不同流量控制特性.随着阀口开度变化,阀口节流面的位置、形状和射流角都会随之变化,因而传统理论计算方法无法准确计算压力流量、液动力特性等.采用计算流体动力学(CFD)方法,针对两种典型节流槽形式的滑阀进行了三维流场仿真分析研究,获得了不同流动方向下阀口全行程压力流量和液动力特性,并与试验测量结果进行了比较,两者吻合良好;分析比较了流场计算和理论公式计算结果.研究发现在特定的阀口开度范围内,液动力会使阀口趋于开大.此项研究对于非全周开口滑阀压力流量、液动力等性能预测以及减小阀驱动力具有重要意义.

阐述了无级变速传动液压控制系统工作原理,介绍了无级变速传动速比的控制模型,考虑到系统模型的时变非线性、输入输出之间的耦合以及复杂的运行工况的影响,设计了具有模糊控制器的闭环控制算法,在速比控制环中加入了量化因子的在线自调整算法,仿真结果表明,所设计的参数自调整模糊控制器能实现对转速的跟踪控制,稳态精度较高,对工况有较强的鲁棒适应性.

细水雾灭火以其高效、环保的特点已经成为最具有发展潜力的哈龙替代技术之一.利用纯水液压技术,成功研制了固定式高压单相流细水雾灭火系统,并参照气体灭火标准进行了细水雾灭火实验.结果表明系统灭火迅速有效,雾云的电绝缘性好,驻留时间长.

设计了一种液压电梯用新型限速切断阀,通过建立数学模型,利用Matlab中的Slmulink仿真软件进行了数值仿真.分析了限速切断阀内部黏性阻尼孔直径、进油口压力以及电梯负载质量大小对其动态性能的影响.在液压电梯实验台架上对限速切断阀进行了实验研究,仿真和实验结果基本吻合.采用EN81-2标准对限速切断阀的动态性能指标进行了考核,结果表明这种新型限速切断阀符合液压电梯的设计要求.

研制出阀套移动式液压阀压力分布及噪声测量试验装置,通过阀套的平移和转动依次测量一定阀口开度下节流槽及阀腔壁面的压力分布.阀套采用测压小孔大间距布置、液压力压紧、小间隙精密配合等保证可靠密封,由量块对阀心及阀套进行定位保证重复精度,同时结构上保证阀套的移动不影响阀内部流场.首次对节流槽中的压力分布进行了测量,并与流场仿真进行比较,两者吻合良好,分析了压力分布变化规律.装置的研制为揭示节流槽结构与噪声的关系提供了基础,对于建立具有节流槽的液压元件噪声评价准则具有重要的意义.

本项目主要研究了液压控制元件节流槽噪声特性、噪声评价方法，为液压元件噪声控制及优化设计提供了新思路和方法，主要成果如下。

介绍了采用蓄能器作为压力油源的液压电梯系统的工作和节能原理,给出评判其节能效果的依据,详细论述了压力油源设计中的关键问题.实验结果表明,采用此节能设计方案的液压电梯不仅速度控制性能良好,而且显著降低了其运行时的能量消耗.

针对某大型液压系统的油温恒定需求，分析系统发热的数学模型和油液温度变化的滞后特性，提出一套运用比例水阀连续调节板式换热器冷却水量的大型液压系统油温控制方法．在Matlab／Simulink仿真环境中，比较分析使用常规PID和参数自整定模糊PID算法的油温控制特性．仿真结果表明，模糊PID控制器具有不依赖系统模型、响应快、控制精度高的优点，且易于PLC实现．将模糊PID控制方案应用于实际系统中，实验结果表明，参数自整定模糊PID控制器能够克服油温的大时滞、非线性变化，使得油液温度有效控制在45±1℃；参数自整定模糊PID控制器的响应速度、控制精度均优于常规PID，适合应用于大流量液压系统的油温控制．